• 공업화학
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• 제26권6호
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• pp.666-673
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• 2015

본 연구에서는 고온영역에서 NOx를 제어하기 위한 선택적 환원촉매(SCR)의 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들의 구조적 특성 및 흡 탈착 특성을 확인하기 위하여 XRD, FT-IR 분석을 수행하였다. Anatase $TiO_2$ 지지체의 경우 미미한 NOx 전환율을 나타내었으며, 이에 W을 활성금속으로 하여 제조한 $W/TiO_2$ 촉매에서 우수한 NOx 제거 능력을 보였다. 특히 $400^{\circ}C$ 이상의 고온영역에서 순수 $TiO_2$의 NOx 전환율보다 W이 함유된 $W/TiO_2$의 촉매에서 급격한 활성 증가를 확인할 수 있었다. 또한, 장시간의 열충격에 따른 반응활성이 감소되는 현상이 억제됨을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제7권1호
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• pp.73-80
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• 1998

Zinc titanate 탈황제를 제조하여 연료가스의 고온탈황에 사용된 탈황제의 재생에 대해서 연구하였다. 준비된 탈황제의 Zn/Ti 몰비는 1.5이고 반응기는 내경 1 cm와 3 cm의 석영관 고정층반응기들을 사용하였다. 고온에서 zinc titanate 탈황제의 재생은 발열반응을 수반하여 탈황제의 물성을 저하시킨다. 따라서 zinc titanate 탈황제의 가장 적합한 재생조건을 선정하기 위해서 반응온도, 산소함량, 유량변화, steam 함량 등을 변화시키면서 재생반응을 실험하였다. 탈황-재생의 실험동안 H2S와 SO2의 파과곡선을 구하였다. 또한 반응실험 전후의 탈황제의 물성을 SEM, XRD, Hg-porosimetry 및 BET로 분석하였다. 이런 결과들로부터 zinc titanate 탈황제에 가장 적합한 재생조건은 $650^{\circ}C$, O2 함？ 5%, steam 함량 10% 이상이라는 결론을 얻었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.1-8
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• 2012

본 연구에서는 실물모형 화재시험 후 쉴드터널 라이닝의 손상평가를 수행하였다. 먼저 고온에 노출된 쉴드터널 라이닝의 코어 채취를 통해 잔존압축강도를 측정하고, X선 회절분석 및 열중량 분석으로 수열온도를 예측하였다. 코어 채취에 의해 측정된 잔존 압축강도를 통해 고온에 의한 부재의 강도저하를 평가할 수 있었다. 또한 정확한 수열온도 예측이 이루어진다면 기존의 연구결과를 통해 부재의 잔존압축강도를 추정할 수 있다. X선 회절분석 및 열중량 분석은 약 $450^{\circ}C$의 온도를 기준으로 수열온도 예측이 가능하지만 정량적인 수열온도의 판단에는 한계가 있었다. $400{\sim}600^{\circ}C$의 수열온도범위에서는 기기분석에 의한 평가와 더불어 해석적 기법이 병행된다면 보다 정확한 수열온도 예측이 가능할 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권12호
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• pp.1104-1109
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• 2001

110K상의 산화물 고온초전도체를 B $i_{1.84}$P $b_{0.34}$S $r_{1.91}$C $a_{2.03}$C $u_{3.06}$ $O_{10+}$$\delta$/의 출발조성비로 고상반응법(solid-state reaction)에 의해 합성하였다. 이렇게 합성된 Bi계 110K상의 산화물 고온초전도 물질을 다시 분말 상태로 만든 후, Ag 금속분말을 10wt%, 30wt%, 50wt%의 각 비율로 혼합하였다. Ag 금속분말이 혼합된 시편들을 86$0^{\circ}C$~875$^{\circ}C$로 24시간 동안 최종 소결시켰다. 그후, 각 시편들에 대하여 x-선, $T_{c}$, SEM 등을 측정하여 Ag 혼합량에 대한 초전도특성 및 표면의 grain 크기변화 등에 대한 조사를 진행하였다. Ag 혼합량이 증가됨에 따라 Ag peak의 강도는 증가되었고, 시편 내 2223 상의 비율은 감소하고 2212상의 비율은 증가되었다.비율은 증가되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권3호
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• pp.239-244
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• 2000

$LiMn_2$$O_4$Spine에 Li 과량 및 Mn 대신 Co를 일부 치환시킨 $_{1+x}$ Co$_{y}$ Mn$_{2-y}$ $O_4$(0$\leq$x$\leq$0.2,y=0,1/9,1/6) spinel에 대한 합성온도 결정, 상의 생성 등 고온 상평형에 대해 연구하였다. 고온 합성에 따른 제 2상의 생성을 방지하기 위해 저온합성이 가능한 습식화학적 합성법중 하나인 oxalate 침전법을 사용하여 $600^{\circ}C$ 이하에서 단일상의 spinel로 합성하였다. 이렇게 합성된 분말에 대해 TG-DTA분석 및 고온에서 급냉한 분말에 대한 XRD분석을 통해 질량(산소)의 증감에 연관된 가역적인 상전이 온도인 $T_1$, $T_2$및 $T_{2'}$ 들을 확인하였으며, 첨가된 Li의 양과 치환된 Co의 양에 따른 격자상수, 상전이 온도의 변화, 고온상의 안정성 등에 대해 연구하였다. 본 연구를 통해 Li$_{1+x}$ Co$_{y}$ Mn$_{2-y}$ $O_4$spinel의 합성온도 및 냉각속도 둥 합성과정 결정에 필요한 결과들을 얻을 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권3호
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• pp.143-147
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• 2017

PVT법으로 성장된 AlN 단결정의 표면 특성 및 결정성을 신뢰성 있게 평가하기 위해 $KOH/H_2O_2$ 혼합액을 이용한 화학적 습식 에칭을 통하여 AlN 단결정의 결함을 분석하였고, 고온 어닐링 공정을 통해 단결정의 결정성 변화를 관찰하였다. $300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 강 염기성의 etchant를 사용하는 기존 에칭 방법에서는 재료의 결정성에 따라 쉽게 over etching이 일어난다. Over etching이 일어날 경우 면적당 정확한 에치 핏의 개수를 알 수 없기 때문에 전위 밀도의 신뢰성이 매우 떨어진다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위해 KOH 수용액에 $H_2O_2$를 산화제로 사용하여 $100^{\circ}C$ 이하의 저온에서 에칭을 성공하였으며, 주사전자현미경(SEM, scanning electron microscope)을 통해 에치 핏을 관찰하여 최적 에칭 조건 및 전위 밀도를 확인할 수 있었다. 또한, 성장된 AlN 단결정에 고온 어닐링 공정을 적용한 후, DC-XRD(double crystal X-ray diffraction)를 이용하여 결정성을 평가한 결과, 고온 어닐링 공정 후 FWHM(full with at half maximum) 값이 급격히 감소되는 것을 확인하였으며 이에 대한 메커니즘을 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.135.1-135.1
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• 2010

최근 고온에서 사용 가능한 PEMFC용 고분자전해질 막 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PEMFC가 고온에서 작동하게 되면 높은 성능과 많은 장점을 갖게 된다. PEMFC를 $100^{\circ}C$ 이상에서 운전하게 될 경우 백금 전극 반응을 향상시켜 고가의 백금 촉매 양을 줄일 수 있게 되고, 수소연료 속에 미량 포함된 CO에 의한 촉매표면 피독현상에 대한 내구성을 높일 수 있어 저 순도 수소연료 사용이 가능해 진다. 또한 가습장치와 수소 연료 개질장치의 부피를 줄일 수 있게 되어 전체적인 PEMFC 시스템이 단순화 된다. 현재 연료전지용 고분자 전해질막으로 DuPont사의 과-불소계 고분자 전해질막인 Nafion$^{(R)}$이 가장 널리 사용되고 있다. Nafion$^{(R)}$은 유연한 분자구조 안에 소수성이 강한 주사슬과 친수성을 나타내는 술폰산이 결합된 곁사슬이 존재하여 술폰화 곁사슬의 클러스터 둘레에는 친수성 영역이 형성이 되기때문에 소수/친수 상 분리가 잘되어 이온 클러스터 형성이 용이하지만 제조비용이 높은 단점을 갖고 있다. 특히, 전해질 막내에서 Bronsted base 역할을 하는 물에 의해 이온전도가 이루어지기 때문에 고온에서는 수분증발로 인해 성능이 급격히 감소된다. 따라서, 본 연구에서는 고온 저가습 조건에서 운전이 가능하고 Nafion이 갖는 문제점을 해결하고자, 내열특성이 뛰어나며 높은 수소이온 전도도 학보가 용이한 Sulfonated Poly(aryl ether)sulfone(SPAES) 고분자 전해질에, 고온에서도 수화성이 유지될 수 있도록 지르코니아를 황산화한 sulfated zirconia(s-$ZrO_2$)를 함침하여 복합 고분자전해질막을 제조하여 고온 저가습 조건에서의 수소이온 전도 특성에 관한 연구를 수행하였다. 개발된 막의 물리/화학적 특성은 water content(Wup%), 이온교환 용량(IEC, meq $g^{-1}$), 수소이온전도도(s $cm^{-1}$) 열 중량 분석(TGA), X선 회절분석(XRD) 등을 통하여 분석 및 관찰하였다. 내화학 및 열적 특성분석 결과, 황산화 반응공정으로 $ZrO_2$에 술폰산기가 안정적으로 결합하고 있음이 관찰되었으며, 본 연구에서 개발된 유 무기 복합막이 $250^{\circ}C$이상 열적안정성을 확보하고 있는 것으로 판단되었다. $100^{\circ}C$ 이하의 저온 영역에서, 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES막에서 이온교환용량(IEC)이 순수 SPAES 막보다 낮음에도 불구하고, water uptake가 증가함과 동시에 수소이온 전도도가 향상된 것을 관찰하였다. 또한, 고온에서는 수소이온이 자유롭게 이동할 수 있는 water channel을 형성하는 free water는 증발 하지만 s-$ZrO_2$와 SPAES의 술폰산기 사이에 강력하게 결합하고 있는 bound Water는 $100^{\circ}C$ 이상의 고온 영역에서도 존재하여, 비록 무가습 조건에서도 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES50 전해질 막의 경우, 높은 전도도를 나타냄을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 저가습 고온 적용을 목적으로 개발된 s-$ZrO_2$/SPAES50막은 우수한 내열 특성을 나타냄과 동시에 저가습 고온 영역($120^{\circ}C$, $50RH{\downarrow}$)에서 높은 수소이온 전도도를 유지하여, 고온 저가습 연료전지 운전에 적합할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.45-47
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• 2005

전기, 전자, 우주, 자동차, 무기 등의 여러 분야에서 응용되고 있는 고정밀, 고저항체 박막인 TaNx 다층박막을 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 제조하여 질소분압에 따른 TCR 특성 변화를 조사하고, XRD와 SEM 관찰을 통하여 미세조직이 전기적 성질에 미치는 영향을 알아보았다. 제조된 TaNx 박막의 전기저항은 질소분율이 증가함에 따라 저온보다 고온에서 전기저항이 감소함을 보여 뚜렷한 (-)TCR 특성을 나타내었다. XRD 분석 결과, $Ar/N_2$ 비가 0.05에서 TaN 상이 형성되고 0.1에서 우수한 결정성을 나타내었으며, $N_2$의 양이 증가할수록 비정질이 형성되었다. 박막의 표면 형상은 미세하고 불연속 아일랜드 형태로 변화하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제6권1호
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• pp.49-55
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• 1999

Al-Cr-Zr nanocomposite metal powders were prepared by mechnical alloying (MA) in order to develop aircraft structure materials with lighter weight and lower cost than the conventional Ti and Ni alloys. The morphological changes and microstrutural evolution of Al-6wt.%Cr-3wt.%Zr nanocomposite metal powders during MA were investigated by SEM, XRD and TEM. The approximately 50$\mu$m sized Al-Cr-Zr nanocomposite metal powders has been formed after 20 h of MA. The individual X-ray diffraction peaks of Al, Cr and Zr were broadened and peak intensitied were decreased as a function of MA time. The observed Al crystallite size by TEM was in the range of 20 nm, which is a simliar value calculated by Scherrer equation. The microhardness of Al-Cr-Zr nanocomposite metal powders increases alomost linearly with increase of the processing time, reaching a saturation hardness value of 127 kg/$mm^2$ after 20 h of processing. The intermetallic compound phase of $Al_3Zr_4$ in the matrix was identifed by XRD and TEM.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제16권1호
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• pp.41-47
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• 2016

Purpose: The purpose of this study was to evaluate electrical and structural degradation of flexible CIGS sollar cell exposed to high temperature and humid atmosphere. Method: Accelerated degradation was performed for various time under $85^{\circ}C/85%RH$ and then electrical and structural properties were analyzed by 4-point probe method, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction (XRD). Results: Sheet resistance of the top ITO layer increased with exposure time to the high temperature and humid atmosphere. Blunting of the protrusion morphology of ITO layer was observed for the degraded specimen, while no phase change was detected by XRD. Oxygen was detected at the edge area after 300 hours of exposure. Conclusion: Increase in electrical resistance of the degraded CIGS solar cell under high temperature and humid environment was attribute to the oxygen or water absorption.